
【九科星教學網(wǎng)】如圖所示,間距為L的光滑導軌AB、CD平行放置在絕緣水平面上,A、C兩點間接上電容器,B、D用導線相連,EJ以及MN是塑料制成的,AEMC區(qū)域存在豎直向下的勻強磁場,磁感應強度為,區(qū)域存在豎直向上的勻強磁場,磁感應強度未知,EM、JN、均垂直于導軌,P1P2與P3P4之間的距離為L;質(zhì)量均為m長度均為L的導棒甲、乙均垂直導軌放置,乙的電阻為R,其它部分的電阻均為0,現(xiàn)給甲一個水平向右的恒定拉力,甲向右做加速度為的勻加速直線運動,經(jīng)過一段時間運動到EM處撤掉拉力,然后甲越過JN后與乙發(fā)生碰撞,碰撞剛結(jié)束時甲、乙的速度之比為1:2,然后乙進入?yún)^(qū)域,運動到處速度剛好為0,此過程中甲還在區(qū)域外運動,重力加速度為g,求:
甲
乙
R
A
B
C
D
E
J
M
N
碰撞剛結(jié)束時乙的速度以及碰撞過程中生成的熱量
電容器的電容以及在恒力作用下流過甲某一橫截面的電荷量
豎直向上勻強磁場的磁感應強度以及流過乙某一橫截面的電荷量
【答案】(1)、(2)、(3)、
【解析】(1)甲在拉力作用下獲得的速度
設碰撞剛結(jié)束時甲、乙的速度分別為
由動量守恒可得
由能量守恒可得碰撞過程中生成的熱量
綜合可得、
(2)甲在勻加速運動的過程中,由
結(jié)合、綜合可得
再結(jié)合,可得
(3)由
綜合可得
乙從處運動到處,由動量定理可得
綜合可得、
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